CN102076646B - 具有第一碳链长度的脂肪醇流和具有第二碳链长度的脂肪醇流的联合生产方法 - Google Patents
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Abstract
具有第一碳链长度的脂肪醇流和具有第二碳链长度的脂肪醇流的联合生产方法,所述第二碳链的长度长于所述第一碳链的长度,所述方法包括以下步骤:(a)向第一汽化区供给包含脂肪酸的低级烷基酯的流,所述脂肪酸的低级烷基酯具有包含所述第一和第二链长的链长,并使所述流与从步骤(i)中回收的一定量的氢气接触,所述氢气的量足以汽化具有第一碳链长度的脂肪酸的低级烷基酯而进入氢气中;(b)向包含催化剂的第一反应区供给氢气和汽化的具有第一碳链长度的脂肪酸的低级烷基酯,并在反应条件下运行以氢化成期望的具有第一碳链长度的醇;(c)从所述第一反应区回收具有第一碳链长度的醇产物流和氢气;(d)向第二汽化区供给所述步骤(a)中剩余的未汽化的具有第二碳链长度的脂肪酸的低级烷基酯;(e)使所述第二汽化区中的未汽化的具有第二碳链长度的低级烷基酯与氢气接触,所述氢气的量足以汽化具有所述第二碳链长度的脂肪酸的低级烷基酯而进入氢气中;(f)向包含催化剂的第二反应区供给氢气和汽化的具有第二碳链长度的脂肪酸的低级烷基酯,并在反应条件下运行以氢化成期望的具有第二碳链长度的醇;(g)从所述第二反应区回收具有第二碳链长度的醇产物流和氢气;(h)将具有第二碳链长度的脂肪酸醇流与氢气分离;以及(i)将在步骤(h)中回收的一部分氢气再循环至第一汽化区,并将一部分再循环至第二汽化区。
Description
本发明涉及脂肪醇的生产方法。更具体地,它涉及具有第一碳链长度的脂肪醇流和具有第二碳链长度的脂肪醇流的联合生产方法,其中第二碳链的长度长于第一碳链的长度。在一方案中,本发明涉及C8/C10脂肪醇流与C12/C14脂肪醇流的联合生产。在第二个优选的方案中,本发明涉及C12/C14脂肪醇与C16/C18脂肪醇流的联合生产。
有时被称为高级醇的具有多于12个碳原子的脂肪醇为一元脂肪族醇。它们可以来源于天然来源或者由诸如石油原料合成出来。因为具有约11至约20个碳原子的醇经常被用于生产合成的洗涤剂,它们可以被称为洗涤剂用醇或洗涤剂醇。
通常,洗涤剂醇通过相应羧酸的诸如甲基或乙基的低级烷基酯氢化来生产。除了可以通过天然甘油三酯的酯交换反应或通过将由甘油三酯水解得到的羧酸酯化来生产这些酯以外,这些酯能够通过任何合适的方法来生产。可以被用作原材料的甘油三酯的实例包括诸如椰油、菜籽油和棕榈油的天然油类以及诸如猪油、牛脂和鱼油的动物脂肪。因为这些天然的原材料经常含有甘油三酯的混合物,因此由氢化得到的醇产物为具有不同分子量的正构醇的混合物。虽然对于某些最终用途,不需要分离醇混合物,但是对于许多最终用途,则期望产物流中存在的醇具有尽可能窄的碳链长度范围。通常,期望的产物流将包含具有仅差三个碳原子的碳链长度的醇。合适的醇混合物的实例为具有C12至C14脂肪醇或C16至C18脂肪醇的醇混合物。
通常被用作生产洗涤剂醇的原材料的酯为甲基酯。然而,在精炼产物醇混合物中出现了问题,因为在起始的酯混合物中存在的一种或多种甲基酯的沸点通常接近于期望的产物醇的沸点。因此,很难通过蒸馏将产物醇混合物与任何未转化的甲基酯分离。
除了与产物的彼此分离以及与未反应的起始材料和副产物的分离相关的问题外,也遇到存在于氢化过程中的一系列链长的问题。具体地,链较长的醇即具有16个或更多碳原子的醇倾向于在氢化反应区保留很长一段时间。不希望受到任何理论的约束,相信该醇被催化剂吸收。尽管这种在反应区中的保留通常倾向于导致较高的酯转化,但是通常也会伴随着生产大量的诸如烷烃的不期望的副产物。
相反,链较短的醇即那些具有少于16个碳原子的醇倾向于更快地通过反应区。再次不希望受到任何理论的约束,相信催化剂较少地吸收这些较短的醇。尽管这确实有利于降低不期望的副产物烷烃的产生,但是也会引起由这些较低链长的酯向期望的醇的转化率的降低。
因此,可以理解,对于包含较长链长和较短链长的混合物的原料流,反应器流出物中链较短的未反应的酯和链较长的烷烃通常会比期望的链较短和链较长的脂肪醇的混合物具有数量上的优势。尽管能够除去链较长的烷烃,但是因为它们的沸点接近于链较短的醇的沸点,这种除去是困难的。
虽然能够设置条件来降低烷烃的产量以避开困难的蒸馏,但是期望的醇产物的转化率也会被降低。为了减轻转化的降低,期望包括蜡酯回收。然而,鉴于低的转化率,所需要的大量的蜡酯回收会大幅增加成本。
因此,可以理解,在单一的反应步骤中同时有效处理进料中的大范围的链长是非常困难的,并且在某些情况下是不可能的。当能够反应时,其通常被发现是不经济的。
为了克服上述问题,迄今已经提出了三种方法。第一种为在称为“系列操作”的操作中,将分离的酸依次进料至单一的装置中。这种操作模式的益处在于用于处理每种酸的条件能够最优化。然而,该操作模式的缺点为需要复杂和昂贵的酸的分离步骤。此外,分离的酸必须经历分离的酯化过程,这增加了成本。这种操作模式的另外的缺点为由于该方法的连续性质使得氢化反应器的生产能力降低。
提出的第二个方法为在“系列操作”中依次向单一装置进料分离的酯。与第一种选择类似,这种方法的缺点为需要分离酯并且降低了氢化装置的生产能力。
提出的第三种方法为使用两个或更多个平行的装置。尽管这种方法克服了对第一种和第二种方法的系列操作的生产能力的限制,但这种方法也需要进行分离步骤并需要两个装置的资金和运营成本。
因此,可以理解,提出的每种方法均是不经济的,因此亟需能够克服与处理原料相关的上文详述的问题的方法,该原料包含不同链长的羧酸的混合物的低级烷基酯。还期望提供操作经济的方法。
在PCT/GB2008/050905中描述了能够以有效的和经济的方式形成期望的醇馏分的方法。本文描述的方法用于具有第一碳链长度的脂肪醇流和具有第二碳链长度的脂肪醇流的联合生产,所述第二碳链的长度长于所述第一碳链的长度,其包括以下步骤:
(a)向第一汽化区供给具有第一链长度和第二链长度的脂肪酸的低级烷基酯流,并且使所述流与一定量的氢气接触,所述氢气的量足以汽化所述具有第一碳链长度的脂肪酸的低级烷基酯而进入氢气中;
(b)向包含催化剂的第一反应区供给所述氢气和汽化的具有所述第一碳链长度的脂肪酸的低级烷基酯,并在反应条件下运行以氢化成期望的具有第一碳链长度的醇;
(c)从所述第一反应区回收具有第一碳链长度的醇产物流和氢气;
(d)将具有第一碳链长度的脂肪醇流与氢气分离;
(e)向第二汽化区供给从所述步骤(a)中剩余的未汽化的具有第二碳链长度的脂肪酸的低级烷基酯;
(f)使所述第二汽化区中的未汽化的具有第二碳链长度的低级烷基酯与氢气以及增加量的氢气接触,所述氢气的总量足以汽化所述具有第二碳链长度的脂肪酸的低级烷基酯而进入氢气中;
(g)向包含催化剂的第二反应区供给氢气和汽化的具有第二碳链长度的脂肪酸的低级烷基酯,并在反应条件下运行以氢化成期望的具有第二碳链长度的醇;以及
(h)从所述第二反应区回收具有第二碳链长度的醇产物流和氢气。
尽管该方法提出了提供优于现有技术方案的令人满意的方法,但是在某些条件下,在步骤(d)中回收的氢气可能被从来自第一反应区的产物流中不能成功分离的具有第一碳链长度的脂肪醇所饱和。当该回收的氢气通过第二汽化区时,其中所述回收的氢气与增加的氢气合并,通过回收的氢气运输的第一碳链长度的醇在第二反应区中出现,并且因为它们在那里不发生变化,所以它们存在于第二碳链长度的醇的产物流中。这些第一碳链长度的醇污染了第二碳链长度的醇。尽管由于在第一汽化器中酯的不完全分离而导致在第二碳链长度的醇中存在某些较少量的第一碳链长度的醇,通常使用该回收的氢气向第二碳链长度的醇产物流中添加另外的1.5wt%或更多的第一碳链长度的醇。随后必须将这些进行分离以获得可销售的产物。这表示由于除去的第一碳链长度的醇将被诸如第二碳链长度的烷的副产物所污染而收率损失。
因此,期望提供解决该问题的备选的方法。已经发现如果改变氢气加入的顺序,使得氢气首先穿过运行以汽化第二碳链长度的酯的汽化器,所述回收的第二碳链长度的醇将基本上没有第一碳链长度的醇或可以含有仅较少量的第一碳链长度的醇。即使有,从第二碳链长度的酯的反应中回收的氢气将包含仅较少量的较低碳链长度的醇。尽管该回收的氢气流被第二碳链长度的醇所饱和,但是与第一碳链长度的醇相比,它们的挥发性较低并因此量较少。实际上,在回收的氢气中的这些第二碳链长度的醇将离开用于第一碳链的酯的汽化器的底部,并将最终出现在第二碳链的醇流中。该改进的方法提供了第一碳链长度和第二碳链长度的醇产物中一种或两种的较高收率。
因此根据本发明,提供了具有第一碳链长度的脂肪醇流和具有第二碳链长度的脂肪醇流的联合生产方法,所述第二碳链的长度长于所述第一碳链的长度,所述方法包括以下步骤:
(a)向第一汽化区供给包含脂肪酸的低级烷基酯的流,所述脂肪酸的低级烷基酯具有包含第一和第二链长的链长,并使所述流与从步骤(i)中回收的一定量的氢气接触,所述氢气的量足以汽化具有所述第一碳链长度的脂肪酸的低级烷基酯而进入氢气中;
(b)向包含催化剂的第一反应区供给氢气和汽化的具有第一碳链长度的脂肪酸的低级烷基酯,并在反应条件下运行以氢化成期望的具有第一碳链长度的醇;
(c)从第一反应区回收具有第一碳链长度的醇产物流和氢气;
(d)向第二汽化区供给从所述步骤(a)中剩余的未汽化的具有第二碳链长度的脂肪酸的低级烷基酯;
(e)使第二汽化区中的未汽化的具有第二碳链长度的低级烷基酯与一定量的氢气接触,所述氢气的量足以汽化具有第二碳链长度的脂肪酸的低级烷基酯而进入氢气中;
(f)向包含催化剂的第二反应区供给氢气和汽化的具有第二碳链长度的脂肪酸的低级烷基酯,并在反应条件下运行以氢化成期望的具有第二碳链长度的醇;
(g)从第二反应区回收具有第二碳链长度的醇产物流和氢气;
(h)将具有第二碳链长度的脂肪酸醇流与氢气分离;以及
(i)将氢气的一部分再循环至第一汽化区中并将一部分再循环至第二汽化区中。
分离在步骤(c)中回收的醇产物流,并且在步骤(e)中,将氢气再循环至第二汽化区中。为了提供需要的氢气量,可以提供增加的氢气。
在本发明优选的方法中,提供了C12/C14脂肪醇流和C16/C18脂肪醇流的联合生产方法,该方法包括下述步骤:
(a)向第一汽化区供给包含C12/C18脂肪酸的低级烷基酯的流,并使所述流与从步骤(i)中回收的一定量的氢气接触,所述氢气的量足以汽化所述C12/C14脂肪酸的低级烷基酯而进入氢气中;
(b)向包含催化剂的第一反应区供给氢气和汽化的C12/C14脂肪酸的低级烷基酯,并在反应条件下运行以氢化成期望的C12/C14醇;
(c)从第一反应区回收C12/C14醇产物流和氢气;
(d)向第二汽化区供给所述步骤(a)中剩余的未汽化的C16/C18的低级烷基酯;
(e)使第二汽化区中的未汽化的C16/C18的低级烷基酯与增加量的氢气接触,所述氢气的量足以汽化所述C16/C18脂肪酸的低级烷基酯而进入氢气中;
(f)向包含催化剂的第二反应区供给氢气和汽化的C16/C18脂肪酸的低级烷基酯,并在反应条件下运行以氢化成期望的C16/C18醇;
(g)从第二反应区回收C16/C18醇产物流和氢气;
(h)将具有第二碳链长度的脂肪酸醇流与氢气分离;以及
(i)将氢气的一部分回收至第一汽化区中并将一部分回收至第二汽化区中。
分离在步骤(c)中回收的醇产物流,并且在步骤(e)中,将氢气再循环至第二汽化区中。为了提供需要的氢气量,可以提供增加的氢气。
因此,在本发明的方法中不需要分离酸或它们的酯。仅通过向第一汽化区供给足够的氢气以汽化C12/C14脂肪酸的低级烷基酯而不汽化C16/C18脂肪酸的酯,氢气用于从C16/C18脂肪酸的酯中分出C12/C14脂肪酸的低级烷基酯。
进一步地,因为在第一汽化区和第一反应区中所使用的氢气被从来自第二反应区的产物流所供给,因此该方法用于处理两种馏分的总体再循环气体的需求被降至最低。而具有降低资金和运营成本的益处。
另外,在WO 2009/044210中描述的对于方案气流的调节提供了较少量的醇经过汽化器从而改进收率。
因此,本发明的方法消除了对困难且昂贵地将C16/C18酯或酸与C12/C14酯或酸分离的需求,降低了体系的再循环气体的需求,从而降低了运营和设备成本,并且对于每个流来说,能够以最佳的方式对期望的C12/C14脂肪醇和C16/C18脂肪醇进行加工。
在本发明的任何实施方案中,将从步骤(i)中回收的氢气的主要部分送入第一汽化区中。
也可以运行所述方法以可以为C8/C10的具有第一碳链长度的脂肪醇流与可以为C12/C14或C10/C12的具有第二碳链长度的脂肪醇流联合生产。
为了避免疑惑,术语“C12/C14”醇、酸或它们的酯分别是指主要包含链上具有约12至约14个碳原子的醇、酸或它们的酯的流。类似地,术语“C16/C18”醇、酸或它们的酯分别是指主要包含链上具有约16至约18个碳原子的醇、酸或它们的酯的流。因此这些术语应该照此理解。应当理解,较少量的具有超出这些范围的碳链长度的醇、酸或它们所对应的酯也可以存在于流中作为其它杂质。特别地,某些显著量的C16酯可能在离开第一汽化器的C12/C14酯中存在以使得产生具有较高C16含量的C12/C14醇或使得气流和催化剂的量优化,或使得两者都发生。
类似地,提及包含“C12/C18”脂肪酸的低级烷基酯的流是指包含羧酸低级烷基酯的流为酸链中链长为约12至约18个碳原子的混合物。再一次应当理解,较少量的具有超出这些范围的碳链长度的酸和它们所对应的酯也可以存在于流中作为其它杂质。应该以相应的方式来理解其它链长的馏分。
在步骤(a)中所需要的氢气量足以汽化具有第一碳链长度的脂肪酸酯。确定任何具体的进料所需的氢气量对于技术人员来说是常规手段。具体地,基于公开的每一组分的蒸汽压,供给至本发明优选的实施方案的步骤(a)中的汽化器中的氢气的量能够根据刚好汽化C12/C14脂肪酸的低级烷基酯的最小氢气流量来计算。能够进行类似的计算以确定步骤(e)中所需的氢气量。
可以通过任何合适的方法制备向本发明方法中提供进料的C12/C18脂肪酸的低级烷基酯。
可以向第一汽化区提供任意合适的氢气量,其条件是所述氢气量足以汽化C12/C14脂肪酸的低级烷基酯。在一方案中,提供的氢气量可以为向第一汽化区供给的C12/C14脂肪酸的低级烷基酯的量所需的化学计算量。
当在步骤(j)中回收的氢气量大于第一汽化区所需的氢气量时,由于通常是这种情况,使剩余物通过第二汽化区。
可以使用任何合适的反应条件。在一方案中,温度可以为约150℃至约300℃,优选约175℃至约250℃,更优选约200℃。压力可以为约5巴至约100巴,优选为约30巴至约60巴,并且更优选为约35巴至约40巴。
因此,离开第一汽化区的流会是C12/C14脂肪酸的低级烷基酯已经汽化进入的氢气流,从而该C12/C14脂肪酸的低级烷基酯将随氢气一起向前输送至第一反应器中。
选择第一反应器中的氢化条件,以便实现在蒸汽相中由低级烷基酯向期望的醇的氢化。通常,设置条件使得与氢化催化剂接触的材料在露点以上。通常的蒸汽相氢化条件包括采用的温度为约150℃至约300℃,优选为约175℃至约250℃,更优选为约200℃。可以使用任何合适的压力。合适的压力包括约5巴至约100巴,优选为约30巴至约60巴并且更优选为约35巴至约40巴。
可以使用任何合适的氢化催化剂,条件是其能催化酯的蒸汽相氢化形成期望的醇。通常使用多相催化剂。合适的氢化催化剂包括诸如还原的铜氧化物-锌氧化物、亚铬酸铜和活化的亚铬酸铜催化剂的已知的氢化催化剂。在本文中以引用的方式并入的GB2116552和WO82/03854中能够找到还原的铜氧化物-锌氧化物催化剂的详细说明。
氢气可以为具有已经从期望的C12/C14醇分离的氢气流并且可以包含任何未反应的酯和任何副产物,然后将所述氢气供给至第二汽化区。当氢气为回收的流时,其可以与汽化C16/C18羧酸的低级烷基酯所需的增加的氢气合并。氢气流的合并可在第二汽化区中发生或它们可以在第二汽化区之前合并,使得将单一的氢气流供给至第二汽化区。
可以向第二汽化区提供任何合适量的氢气,条件是其足以汽化C16/C18脂肪酸的低级烷基酯。在一方案中,提供的氢气量可为向第二汽化区供给的C16/C18脂肪酸的低级烷基酯量所需的化学计算量。
通常运行第二汽化器的压力以低于第一汽化器的压力。该压力可以低于约0.1巴至约2巴,优选低于约1巴。
因此,离开第二汽化器的流将为C16/C18脂肪酸的低级烷基酯已经汽化进入的氢气流,因而C16/C18脂肪酸的低级烷基酯将随氢气一起向前输送至第二反应器。
选择第二反应器中的氢化条件,以便实现在蒸汽相中由低级烷基酯向期望的醇的氢化。通常,设置条件使得与氢化催化剂接触的材料在露点以上。通常的蒸汽相氢化条件包括以上描述的那些。
第二反应区中使用的催化剂可以与第一反应区中使用的催化剂相同或不同。通常使用多相催化剂。合适的氢化催化剂包括诸如还原的铜氧化物-锌氧化物、亚铬酸铜和活化的亚铬酸铜催化剂的已知的氢化催化剂。在本文中以引用的方式并入的GB2116552和WO 82/03854中能够找到还原的铜氧化物-锌氧化物催化剂的详细说明。
然后能够将期望的C16/C18醇从第二反应区回收。随后可以将氢气回收以用于所述方法中。需要时可以加入补充的氢气以保持体系中的氢气总量,并且如果适当,可以对体系进行清洗以避免在体系中积聚不期望的物质。
所述第一和第二汽化区可以为同一汽化器中分开的区域或可以为独立的汽化器。类似地,第一和第二反应区可以为同一反应器中分开的区域或者可以为单独的反应器。
现在将通过参照附图的实施例的方式来描述本发明,其中:
图1为本发明方法的简化示意图;以及
图2为本发明一实施方案的示意图。
应当理解,附图是示意性的,并且在工业装置中可能需要更多的设备,例如回流罐、泵、压缩机、真空泵、温度传感器、压力传感器、卸压阀、控制阀、流量控制器、控平器、收集槽、储罐等。这样的辅助设备的提供没有形成本发明的部分并且符合常规的化学工程实践。
如图1所示,在线1中将原料流进料至第一汽化区2。该原料流包含C12/C14/C16/C18羧酸的低级烷基酯,优选C12/C14/C16/C18羧酸的低级甲基酯。可以通过任何合适的方法形成所述酯。合适的酯化方法的实例在本文中以引入的方式并入的EP 0454719中描述。在线3中向第一汽化区2提供氢气。提供的氢气量足以汽化流的C12/C14酯部分而不汽化流的C16/C18酯部分。估算达到这一要求所需的氢气量对技术人员来说是常规方法。在线4中将现在还包含汽化的C12/C14酯的氢气流传送至第一反应区5中进行氢化。在线6中将产物流传送至第一分离器7。在线8中回收期望的C12/C14醇,并在线9中移出低级烷基醇。在例示的实施方案中,在线10中回收氢气。
然后将在线10中回收的氢气传送至第二汽化区11,在那里与在线13中加入的增加的氢气合并,它与已经在线12中从第一汽化区2传送至第二汽化区11的进料的C16/C18部分接触。该氢气流还包含在线20中回收的氢气,所述氢气是在第一汽化区中所不需要的并且将其在线3b中加入到氢气流中。
包含在线10中供给的回收的氢气的包括来自线3b的氢气和在线13中供给的增加的氢气的氢气总量将足以汽化进料酯的C16/C18部分。估算达到这一要求所需的氢气量对技术人员来说是常规方法。在线14中将现在还包含汽化的C16/C18酯的氢气流传送至第二反应区15中进行氢化。在线16中将产物流传送至第二分离器17。期望的C16/C18醇在线18中回收,并且在线19中移出低级烷基醇。从第二分离器17中回收氢气并在线20中返回,在这里该氢气可以分为进料至第一汽化区2中期望的量以用于进一步的反应并且剩余部分加入到线10中。
在图2中示出本发明的优选并且更详细的实施方案。再次,原料流包含C12/C14/C16/C18羧酸的低级烷基酯,优选C12/C14/C16/C18羧酸的低级甲基酯。可以通过任何合适的方法形成该酯。合适的酯化方法的实例在以引用的方式并入本文的EP 0454719中进行描述。在线45中向第一汽化区23提供氢气。该氢气为从第二分离区36回收的氢气的一部分,该部分氢气在线45中传送之前流经线37a和换热器44。
向第一汽化区23提供的氢气量将足以汽化进料流的C12/C14部分而不汽化进料流的C16/C18部分。估算达到这一要求所需的氢气量对技术人员来说是常规方法。
将已经首先在换热器22中经过预热的C12/C14/C16/C18羧酸的低级烷基酯的原料流,优选C12/C14/C16/C18羧酸的低级甲基酯的原料流在线21中进料至第一汽化区23。然后在线25中将C12/C14羧酸的低级烷基酯,优选C12/C14羧酸的低级甲基酯汽化并移出。可以提供回流环路24以帮助分离。
在线25中将现在还包含汽化的C12/C14酯的氢气流传送至第一反应区26中,在合适的催化剂存在下进行氢化。将产物流经过换热器44传送至第一分离器27,在换热器44中将产物流在逆流热交换中冷却成氢气流45。
在第一分离器27中将期望的产物分离然后在线47中移出。从第一分离器27的顶部将氢气移出,并与从线37b的第一汽化区不需要的回收的氢气合并,将其在线39中经由换热器38传递至第三分离区40。在线41中将从第三分离区40移出的氢气在线50中与新鲜的氢气合并之前穿过压缩机42,并且在线43中穿过换热器38,随后在线46中供给,并且在传送到第二汽化器30之前在换热器29中加热。
将未汽化的C16/C18羧酸的酯从第一汽化器23中移出然后使用泵33泵至第二汽化器中,在这里通过氢气使其汽化并进入氢气中。在线31中除出任何重质物。
在线34中将包含汽化的C16/C18羧酸的酯的氢气流作为塔顶馏出物从第二汽化器30中移出,然后传送到第二反应器35中,在合适的催化剂的存在下进行氢化。在将产物传送到第二分离器36之前,将产物流移出然后在换热器29中被待传送至第二汽化器中的氢气流冷却。然后在线48中,将期望的产物从分离器中移出。在线37中将氢气移出,在线37中氢气被分成37a流和上述的37b流。通过低级烷基酯的氢化生成的低级醇在线49中从第三分离区移出。
第一汽化器和第一反应器可以在同一容器中合并。类似地,第二汽化器和第二反应器可以在同一容器中合并。低级烷基醇的除去能够为在任何适当点的除去。
实施例
该实验旨在将进料分开,使得C12/C14脂肪酸的甲基酯作为塔顶馏出物被移出,C16/C18脂肪酸的甲基酯作为液体从汽化器中被移出。前提是馏分应尽可能的清澈。反应器26中的催化剂温度最初为218℃并在过程结束时升至235℃。反应器35中的催化剂将处于225℃至235℃,每一反应器具有含在其内部的不同的催化剂体积。由于在反应器35中使用较高的反应温度并且高级碳化合物的反应速率是显著的,因此反应器35中需要的催化剂较少。这使得能够通过位于氢化催化剂上方的两股分开的进料流来实现高的转化率和良好的选择性。进料组成在表1中列出,并且操作条件在表2中列出。
表1
脂肪酸酯 | 进料wt% |
C10及更低 | 0.5 |
C12 | 50.7 |
C14 | 16.6 |
C16 | 9.2 |
C18:0 | 2.6 |
C18:1 | 16.8 |
C18:2 | 3.3 |
更高 | 0.3 |
表2
将没有与氢化催化剂接触的汽化器出口样品浓缩以达到容易分析和质量平衡的目的,即没有由于反应引起的重量变化。进料具有被加入的约30%的甲醇以使进料容易被泵至体系中。结果记录在表3中。
表3
产物重量百分比分析(以没有甲醇为基础)
实施例 | 克数 | C10 | C12 | C14 | C16 | C18 | |
1 | Btm wt | 26 | 0.68 | 1.51 | 5.54 | 24.84 | 67.43 |
Ohs wt | 132 | 0.42 | 71.02 | 19.08 | 6.77 | 2.71 | |
2 | Btm wt | 137 | 0.17 | 56.16 | 20.07 | 14.81 | 8.79 |
Ohs wt | 246 | 1.84 | 90.58 | 6.38 | 0.96 | 0.24 | |
3 | Btm wt | 113 | 0.09 | 1.04 | 10.81 | 32.20 | 55.86 |
Ohs wt | 309 | 0.71 | 79.08 | 19.66 | 0.14 | 0.41 | |
4 | Btm wt | 29 | 0.24 | 0.71 | 5.32 | 20.49 | 73.25 |
Ohs wt | 634 | 0.58 | 57.39 | 19.49 | 11.53 | 11.01 | |
5 | Btm wt | 109 | 0.06 | 29.08 | 24.23 | 17.97 | 28.65 |
Ohs wt | 235 | 0.84 | 96.93 | 0.67 | 0.64 | 0.91 | |
6 | Btm wt | 65.6 | 0.04 | 4.95 | 28.32 | 25.53 | 41.17 |
Ohs wt | 196.1 | 0.54 | 97.54 | 0.96 | 0.28 | 0.67 | |
7 | Btm wt | 57.9 | 0.04 | 0.21 | 0.91 | 31.34 | 67.50 |
Ohs wt | 329.3 | 0.44 | 77.44 | 20.19 | 1.74 | 0.19 | |
8 | Btm wt | 36.5 | 0.04 | 0.18 | 0.84 | 31.75 | 67.19 |
Ohs wt | 171.6 | 0.44 | 76.69 | 20.39 | 2.20 | 0.29 |
实施例7和8给出了最佳的分离。实施例1显示了分离的难度。
Claims (16)
1.具有第一碳链长度的脂肪醇流和具有第二碳链长度的脂肪醇流的联合生产方法,所述第二碳链的长度长于所述第一碳链的长度,所述方法包括下述步骤:
(a)向第一汽化区供给包含脂肪酸的甲酯或乙酯的流,所述脂肪酸的甲酯或乙酯具有包含所述第一和第二链长的链长,并使所述流与从步骤(i)中回收的一定量的氢气接触,所述氢气的量足以汽化具有所述第一碳链长度的脂肪酸的甲酯或乙酯而进入所述氢气中;
(b)向包含催化剂的第一反应区供给所述氢气和汽化的所述具有所述第一碳链长度的脂肪酸的甲酯或乙酯,并在反应条件下运行以氢化成期望的具有第一碳链长度的醇;
(c)从所述第一反应区回收具有第一碳链长度的醇产物流和所述氢气;
(d)向第二汽化区供给所述步骤(a)中剩余的未汽化的具有第二碳链长度的脂肪酸的甲酯或乙酯;
(e)使所述第二汽化区中的所述未汽化的具有第二碳链长度的甲酯或乙酯与一定量的氢气接触,所述氢气的量足以汽化所述具有第二碳链长度的脂肪酸的甲酯或乙酯而进入所述氢气中;
(f)向包含催化剂的第二反应区供给所述氢气和汽化的所述具有第二碳链长度的脂肪酸的甲酯或乙酯,并在反应条件下运行以氢化成期望的具有第二碳链长度的醇;
(g)从所述第二反应区回收具有第二碳链长度的醇产物流和氢气;
(h)将具有所述第二碳链长度的脂肪酸醇流与氢气分离;以及
(i)将在所述步骤(h)中回收的一部分氢气再循环至所述第一汽化区,并将一部分再循环至所述第二汽化区。
2.如权利要求1所述的方法,其中分离在所述步骤(c)中回收的所述醇产物流并在所述步骤(e)中将所述氢气再循环至所述第二汽化区。
3.C12/C14脂肪醇流和C16/C18脂肪醇流的联合生产方法,其包括下述步骤:
(a)向第一汽化区供给包含C12/C18脂肪酸的甲酯或乙酯的流,并使所述流与从步骤(i)中回收的一定量的氢气接触,所述氢气的量足以汽化C12/C14脂肪酸的甲酯或乙酯而进入氢气中;
(b)向包含催化剂的第一反应区供给所述氢气和汽化的所述C12/C14脂肪酸的甲酯或乙酯,并在反应条件下运行以氢化成期望的C12/C14醇;
(c)从所述第一反应区回收C12/C14醇产物流和氢气;
(d)向第二汽化区供给所述步骤(a)中剩余的未汽化的C16/C18的甲酯或乙酯;
(e)使所述第二汽化区中的所述未汽化的C16/C18的甲酯或乙酯与一定量的氢气接触,所述氢气的量足以汽化所述C16/C18脂肪酸的甲酯或乙酯而进入所述氢气中;
(f)向包含催化剂的第二反应区供给所述氢气和汽化的所述C16/C18脂肪酸的甲酯或乙酯,并在反应条件下运行以氢化成期望的C16/C18醇;
(g)从所述第二反应区回收C16/C18醇产物流和氢气;
(h)将具有所述第二碳链长度的脂肪酸醇流与氢气分离;以及
(i)将在所述步骤(h)中回收的一部分氢气再循环至所述第一汽化区。
4.如权利要求3所述的方法,其中分离在所述步骤(c)中回收的所述醇产物流并在所述步骤(e)中将所述氢气再循环至所述第二汽化区。
5.如权利要求3所述的方法,其中将来自所述第一反应区的氢气流与增加的氢气在所述第二汽化区中合并。
6.如权利要求3所述的方法,其中在进入所述第二汽化区之前将来自所述第一反应区的氢气流与增加的氢气合并,使得向所述第二汽化区供给单一的氢气流。
7.如权利要求1所述的方法,其中采取清洗以避免在体系中积聚不期望的物质。
8.如权利要求3所述的方法,其中采取清洗以避免在体系中积聚不期望的物质。
9.如权利要求1所述的方法,其中所述第一和第二汽化区为同一汽化器中分开的区域。
10.如权利要求3所述的方法,其中所述第一和第二汽化区为同一汽化器中分开的区域。
11.如权利要求1所述的方法,其中所述第一和第二汽化区为独立的汽化器。
12.如权利要求3所述的方法,其中所述第一和第二汽化区为独立的汽化器。
13.如权利要求1所述的方法,其中所述第一和第二反应区为同一反应器中分开的区域。
14.如权利要求3所述的方法,其中所述第一和第二反应区为同一反应器中分开的区域。
15.如权利要求1所述的方法,其中所述第一和第二反应区为独立的反应器。
16.如权利要求3所述的方法,其中所述第一和第二反应区为独立的反应器。
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